(57)【要約】【課題】  本発明は、極低温環境下であってもセンサ自体もしくはその周囲を暖めることで十分に乗員検知機能が働く乗員検知装置の提供を目的とする。【解決手段】  シート上の乗員を検出する乗員検出センサを有する乗員検知装置であって、少なくとも前記乗員検出センサを暖める機能を有するヒータと、前記乗員検出センサもしくはその周囲の温度が所定温度以上となるように前記ヒータを制御するヒータ制御手段とを備えることを特徴とする乗員検知装置によって課題が解決する。つまり、保証温度外となるような極低温の環境下においては、乗員検知機能を作動禁止にしているが、車室内温度が保証温度まで上昇していない状態であっても、シートヒータ等を作動させることによって、そのセンサ自体もしくはその周囲の温度を暖めることができ、十分に乗員検知機能を働かせることができるようになる。【選択図】  図２
2006047045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート上の乗員を検出する乗員検出センサを有する乗員検知装置であって、
少なくとも前記乗員検出センサを暖める機能を有するヒータと、
前記乗員検出センサもしくはその周囲の温度が所定温度以上となるように前記ヒータを制御するヒータ制御手段とを備えることを特徴とする乗員検知装置。
【請求項２】
前記乗員検出センサの検出結果による乗員検知は、前記乗員検出センサもしくはその周囲の温度が前記所定温度より低い場合、禁止される請求項１記載の乗員検知装置。
【請求項３】
前記所定温度は、前記乗員検出センサの検出性能が不良となる温度領域に基づいて設定される請求項１または２記載の乗員検知装置。
【請求項４】
前記乗員検出センサは、前記シートへの加重を前記乗員として検出する請求項１から３のいずれかに記載の乗員検知装置。
【請求項５】
前記ヒータ制御手段は、前記ヒータが作動開始したときの温度に応じて定められた時間を経過するように前記ヒータを制御する請求項１記載の乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート上の乗員を検知する乗員検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、着座乗員の荷重を正確に検知する着座乗員検知装置が知られている（例えば、特許文献１）。この着座乗員検知装置は、シートに乗員が着座すると、その乗員の重量に応じた荷重が荷重センサに作用するものである。
【特許文献１】特開２００１−７４５４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の着座乗員検知装置で使われる荷重センサをはじめとして、一般的な乗員検知装置で使われるセンサは、温度特性を持っている。寒冷地等での極低温（例えば−４０℃）の環境下では、そのセンサの検出性能が常温時に比べ悪くなる傾向にある。その結果、乗員検知装置は、その乗員検知機能を十分に発揮することができない。さらに、乗員検知装置の検知結果に基づいて、エアバックの展開許否等が判断されるので、できるだけ温度が高い環境下でそのセンサが使われることが望ましい。
【０００４】
そこで、本発明は、極低温環境下であってもセンサ自体もしくはその周囲を暖めることで十分に乗員検知機能が働く乗員検知装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
シート上の乗員を検出する乗員検出センサを有する乗員検知装置であって、
少なくとも前記乗員検出センサを暖める機能を有するヒータと、
前記乗員検出センサもしくはその周囲の温度が所定温度以上となるように前記ヒータを制御するヒータ制御手段とを備えることを特徴とする乗員検知装置が提供される。この場合、寒冷地等で車室内が低温であっても、このヒータを作動させることによって乗員検出センサ自体を所定温度まで短時間で暖めることができる。特に、前記乗員検出センサの検出結果による乗員検知は、前記乗員検出センサもしくはその周囲の温度が前記所定温度より低い場合、禁止されることが好ましい。例えば、従来から乗員検出センサの保証温度外となるような極低温の環境下においては、乗員検知装置の乗員検知機能を作動禁止にしている。乗員検出センサ自体もしくはその周辺の温度は車室内温度に左右されるため、特に極低温の環境下では車室内温度が保証温度領域に上昇するまで長時間必要であり、その間乗員検知機能を作動させることができなかった。しかしながら、車室内温度が保証温度領域まで上昇していない状態であっても、このヒータを作動させることによってその乗員検出センサ自体もしくはその周囲の温度を暖めることができ、速やかにかつ十分に乗員検知機能を働かせることができるようになる。なお、乗員検出センサを暖めることができればよいので、シートヒータによって暖めてもよいし、エアコンの温風があたるようして暖めてもよい。
【０００６】
また、前記所定温度は、前記乗員検出センサの検出性能が不良となる温度領域に基づいて設定されることが好ましい。これにより、乗員検出センサもしくはその周囲の温度が乗員検出センサの検出性能の精度が期待できない温度領域であるときには、シートヒータを作動させることによって、早期に精度の期待できる温度領域に上昇させることができる。また、保証温度外のため乗員検知機能を作動禁止にしていた場合でも、早期に乗員検知が開始できるようになる。
【０００７】
また特に、前記乗員検出センサは、前記シートへの加重を前記乗員として検出するとしてもよい。この場合、歪ゲージや圧力センサ等の荷重センサの検出結果に基づいてシート上の乗員を検出することになる。そして、シートヒータを作動させることによって、この荷重センサ自体もしくはその周囲を所定温度まで暖めることができ、十分に乗員検知機能を働かせることができる。
【０００８】
また、前記ヒータ制御手段は、前記ヒータが作動開始したときの温度に応じて定められた時間を経過するように前記ヒータを制御することが好ましい。この場合、ヒータが作動開始したときの温度に基づいて、例えば保証温度領域に達するまでに必要なヒータの作動時間がわかる。したがって、ヒータをその作動時間経過するように作動制御することによって、極低温環境下であっても乗員検出センサ自体もしくはその周囲を暖めることで十分に乗員検知機能が働くようにすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、極低温環境下であってもセンサ自体もしくはその周囲を暖めることで十分に乗員検知機能を働かせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例である乗員検知装置が使用されるシステムを示す車両断面図である。本実施例のシステムは、本発明の乗員検知装置とエアバックシステムとの関係で成り立つものである。乗員検知装置は乗員検知ＥＣＵ２０によって制御され、エアバックシステムはエアバックＥＣＵ１２によって制御される。例えば、乗員検知装置が助手席に乗員が座っているか否かを検出することによって、助手席側のエアバックの展開許否が判断される。また、乗員検知装置がシート１０に加わる荷重値や荷重分布を検出することによって、大人が座っているのか子供が座っているのかを判断している。それによって、座っている乗員に合わせてエアバックの展開方法（展開方向等）を変え、座っている乗員が適切に保護されるようにしている。なお、本発明の乗員検知装置は、エアバックシステムとの関係で成り立つシステムに限らず、それ以外のシステムと関係をもって別のシステムを実現することも可能である。例えば、空調制御システムと協調制御することが考えられる。乗員検知装置が乗員の着座状態をシート毎（運転席、助手席、後部座席等）に検出し、各シートの着座状態の検出結果を空調制御システムに取り込むことによって、送風すべきシートや送風の向きを制御することができる。
【００１２】
それでは、エアバックシステムに本発明の乗員検知装置が適用された場合のシステムについて説明する。エアバッグＥＣＵ１２には、エアバッグモジュール１４及びインジケータ１６が接続されている。エアバッグモジュール１４及びインジケータ１６は、車両のインストルメントパネル１８に設けられている。エアバッグモジュール１４はエアバッグＥＣＵ１２から所定の作動信号が供給されることにより作動する。また、インジケータ１６はエアバッグＥＣＵ１２から所定の点灯信号が供給されることにより点灯する。エアバッグＥＣＵ１２は、エアバッグモジュール１４の作動が禁止されている場合に、インジケータ１６を点灯させる。
【００１３】
エアバックモジュール１４の作動が禁止される場合の一つに、乗員検知ＥＣＵ２０がエアバックＥＣＵ１２に対し作動禁止信号を出力する場合がある。乗員検知ＥＣＵ２０が作動禁止信号を出力する場合とは、例えば、シートに乗員が座っていないと検知されたときや、保証温度外となるような極低温の環境下にあるときである。なお、極低温の環境下でエアバックモジュール１４の作動を禁止する理由は、保証温度領域外に作動させようとすることは安全性に問題があるからである。一般的に、ＥＣＵは−４０℃近辺まで動作可能ではあるが、センサの使用環境はその温度より数１０℃高いほうが望ましい。
【００１４】
乗員検知ＥＣＵ２０は、シート１０の下に設けられ、シート１０上の乗員を検出する乗員検出センサである荷重センサ２２と接続している。荷重センサ２２は、例えばフィルム状の圧力センサであって、シート１０の内部に設けられている。この圧力センサは、荷重が加わることによって、そのセンシング部分の電気抵抗値が変化するものである。乗員検知ＥＣＵ２０は、そのセンシング部分の電気抵抗値変化を読み取ることによって、シート１０上の乗員の有無の検知及びシート１０に加わる荷重値を検出することができる。
【００１５】
また、シート１０の内部にはシートヒータ２４が設けられている。シートヒータ２４は、寒冷時にはシート１０が冷たくなっているため、シート１０を暖かくすることによって乗員の快適性を高めるものとして知られている。シートヒータ２４は、シート内温度センサ２６によるシート１０の内部温度の検出結果に応じて、シート１０の温度調節を可能にする。シート１０に座る乗員が、例えばシート１０横のシートヒータマニュアル作動スイッチや温度調節ボリュームを操作することによって、シート１０を希望の温度に調節可能である。
【００１６】
さらに、乗員によるマニュアル操作だけではなく、乗員検知ＥＣＵ２０によってもシートヒータ２４を作動させることができる。乗員検知ＥＣＵ２０に内蔵の乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８によって検出された車室内の雰囲気温度データや、シート内温度センサ２６によって検出されたシート１０の内部温度データに基づいて、乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４の作動を制御する。したがって、これらの温度センサによって、荷重センサ２２もしくはその周辺の温度が荷重センサ２２の保証温度外となるような極低温が検出された場合、上述したように乗員検知ＥＣＵ２０がエアバックＥＣＵ１２に対しエアバックモジュール１４の作動を禁止する作動禁止信号を出力する。
【００１７】
それでは、乗員検知装置の動作例についてフロー図を参照しながら説明する。まず本発明の乗員検知装置の第１の実施例について説明する。第１の実施例は、シート内温度センサ２６の検出結果に基づいてシートヒータ２４を制御している場合である。図２は、第１の実施例の乗員検知装置の動作を示すフロー図である。本フローは乗員検知ＥＣＵ２０の起動により開始する。まず、シート内温度センサ２６によってシート１０の内部温度データを取得する（ステップ１００）。そして、乗員検知ＥＣＵ２０は取得した温度データが所定温度βを下回るか否かを判断し、乗員検知の許否を判定する（ステップ１１０）。本実施例において、例えば荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度領域が−１０℃以上とするならば、所定温度βを−１０℃とする。ステップ１１０において、取得した温度データが−１０℃を下回るならば乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を禁止し（ステップ１２０）、−１０℃以上ならば乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を許可する（ステップ１４０）。
【００１８】
ステップ１２０において乗員検知判定が禁止された場合、乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４を作動させる（ステップ１３０）。シートヒータ２４が作動することにより、シート１０が暖められるとともに、荷重センサ２２も暖められることになる。シート内温度センサ２６によって取得されたシート１０の内部温度データが−１０℃以上になるまで、乗員検知ＥＣＵ２０による乗員検知判定は禁止され、かつ、乗員検知ＥＣＵ２０によるシートヒータ２４の作動状態が続く。さらに、
一方、ステップ１１０において、取得した温度データが−１０℃以上ならば乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を許可する（ステップ１４０）。取得した温度データが−１０℃以上となる場合とは、もともと車室内やシート内温度センサ２６周りの温度が−１０℃以上あった場合、若しくは、ステップ１３０においてシートヒータ２４が作動することによりシート１０の内部温度が−１０℃以上に上昇した場合、である。
【００１９】
その後、乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータマニュアル作動スイッチがＯＦＦしているか否かを判定する（ステップ１５０）。ＯＦＦしていない（ＯＮしている）ならば乗員検知ＥＣＵ２０は何もせずにフローの最初に戻る。ＯＦＦしているならば乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４をＯＦＦしてフローの最初に戻る（ステップ１６０）。
【００２０】
なお、シートヒータ２４については、乗員検知ＥＣＵ２０側から制御することもできるし、シートヒータマニュアル作動スイッチや温度調節ボリュームを使って乗員側から制御することもできる。
【００２１】
したがって、ステップ１５０においてシートヒータマニュアル作動スイッチがＯＦＦしていない（ＯＮしている）と判定されたならば、ＯＮするという乗員の意思に従って、乗員検知ＥＣＵ２０側からは特に何もしないようにしている。言い換えれば、シートヒータマニュアル作動スイッチがＯＮしていれば、シートヒータ２４はＯＮしたままであり、シートヒータマニュアル作動スイッチがＯＦＦしていれば、シートヒータ２４はＯＦＦしたままである。
【００２２】
これに対し、ステップ１５０においてシートヒータマニュアル作動スイッチがＯＦＦしていると判定されたならば、ＯＦＦするという乗員の意思に従って、乗員検知ＥＣＵ２０によってＯＮしていたシートヒータ２４は、乗員検知ＥＣＵ２０側からＯＦＦされることになる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例は、シート内温度センサ２６と乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８との検出結果に基づいてシートヒータ２４を制御している場合である。図３は、第２の実施例の乗員検知装置の動作を示すフロー図である。本フローは乗員検知ＥＣＵ２０の起動により開始する。まず、乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８によって車室内の雰囲気温度データを取得する（ステップ２００）。
【００２４】
そして、乗員検知ＥＣＵ２０は取得した雰囲気温度データが所定温度αを下回るか否かを判断する（ステップ２１０）。本実施例において、例えば荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度領域が−１０℃以上とするならば、所定温度αを−１０℃とする。ステップ２１０において、取得した雰囲気温度データが−１０℃以上ならば、すでに荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度なので、乗員検知ＥＣＵ２０は何もせずにフローの最初に戻る。取得した雰囲気温度データが−１０℃を下回るならば、ステップ２２０に移行する。
【００２５】
ステップ２２０では、シート内温度センサ２６によってシート１０の内部温度データを取得する。そして、乗員検知ＥＣＵ２０は取得した温度データが所定温度βを下回るか否かを判断し、乗員検知の許否を判定する（ステップ２３０）。
【００２６】
このとき、シートヒータ２４が直接荷重センサ２２を暖めているわけではなくシート１０のクッション等を介在して暖めているので、シート内温度センサ２６の値がそのまま荷重センサ２２の値とは限らないことがある。そこで、荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度領域が−１０℃以上とするならば、シート内温度センサ２６が検出する温度がその−１０℃に相当する温度となるように、例えば＋１０℃補正した０℃を所定温度βとする。ステップ２３０において、取得した温度データが０℃を下回るならば乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を禁止し（ステップ２４０）、０℃以上ならば乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を許可する（ステップ２６０）。
【００２７】
ステップ２４０において乗員検知判定が禁止された場合、乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４を作動させる（ステップ２５０）。シートヒータ２４が作動することにより、シート１０が暖められるとともに、荷重センサ２２も暖められることになる。シート内温度センサ２６によって取得されたシート１０の内部温度データが０℃以上になるまで、乗員検知ＥＣＵ２０による乗員検知判定は禁止され、かつ、乗員検知ＥＣＵ２０によるシートヒータ２４の作動状態が続く。
【００２８】
一方、ステップ２３０において、取得した温度データが０℃以上ならば乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を許可する（ステップ２６０）。取得した温度データが０℃以上となる場合とは、もともと車室内やシート内温度センサ２６周りの温度が０℃以上あった場合、若しくは、ステップ１３０においてシートヒータ２４が作動することによりシート１０の内部温度が０℃以上に上昇した場合、である。
【００２９】
その後、乗員検知ＥＣＵ２０は、荷重センサ２２によって検出された乗員検知データ（例えば、荷重値データ）について温度補正を行う（ステップ２７０）。例えば、乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８の検出温度と荷重センサ２２の実温度との補正係数を補正係数Ａとし、シート内温度センサ２６の検出温度と荷重センサ２２の実温度との補正係数を補正係数Ｂとするならば、『温度補正された乗員検知データ（荷重値データ）＝荷重センサ２２の検出値×（補正係数Ａ＋補正係数Ｂ）』となる。
【００３０】
そして、乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータマニュアル作動スイッチがＯＦＦしているか否かを判定する（ステップ２８０）。ＯＦＦしていない（ＯＮしている）ならば乗員検知ＥＣＵ２０は何もせずにフローの最初に戻る。ＯＦＦしているならば乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４をＯＦＦしてフローの最初に戻る（ステップ２９０）。ステップ２８０，２９０の意味するところは、第１の実施例の中で説明した内容と同様である。
【００３１】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例は、乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８の検出結果に基づいてシートヒータ２４の作動時間を求めてシートヒータ２４を制御している場合である。図４は、第３の実施例の乗員検知装置の動作を示すフロー図である。本フローは乗員検知ＥＣＵ２０の起動により開始する。まず、乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８によって車室内の雰囲気温度データを取得する（ステップ３００）。
【００３２】
そして、乗員検知ＥＣＵ２０は取得した雰囲気温度データが所定温度αを下回るか否かを判断する（ステップ３１０）。本実施例において、例えば荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度領域が−１０℃以上とするならば、所定温度αを−１０℃とする。ステップ３１０において、取得した雰囲気温度データが−１０℃以上ならば、すでに荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度なので、乗員検知ＥＣＵ２０は何もせずにフローの最初に戻る。取得した雰囲気温度データが−１０℃を下回るならば、ステップ３２０に移行する。
【００３３】
そして、ステップ３２０に移行すると乗員検知ＥＣＵ２０は乗員検知判定を禁止する。その後、乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４を作動させる（ステップ３３０）。
【００３４】
ステップ３４０において、シートヒータ２４の作動時間が求められる。例えば、乗員検知ＥＣＵ内温度センサ２８によって検出される雰囲気温度データと、荷重センサ２２の検出性能の精度が期待できる温度に達するまでのシートヒータ２４の作動時間と、の関係を示すタイママップに基づいて、シートヒータ２４の作動時間が決定される。
【００３５】
ステップ３５０において、ステップ３４０で演算された作動時間γ分になるまで、シートヒータ２４は作動し続ける。γ分以上になった場合に乗員検知ＥＣＵ２０はシートヒータ２４をＯＦＦして（ステップ３６０）、乗員検知判定を許可する（ステップ３７０）。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３７】
例えば、シート上の乗員を検出する乗員検出センサとして、荷重センサを上述の実施例の説明の中で例示したが、乗員の体温を検知する赤外線センサや温度センサ、光が遮断されたか否かを検出する照度センサ等の検出結果に基づいてシート上の乗員を検出してもよい。  
また、シート内温度センサ２６だけに限らず、シートヒータ２４の作動時に流れる電流値から温度を推定することによって、シート内部温度を検出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例である乗員検知装置が使用されるシステムを示す車両断面図である。
【図２】第１の実施例の乗員検知装置の動作を示すフロー図である。
【図３】第２の実施例の乗員検知装置の動作を示すフロー図である。
【図４】第３の実施例の乗員検知装置の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  シート
１２  エアバックＥＣＵ
２０  乗員検知ＥＣＵ
２２  荷重センサ
２４  シートヒータ
２６  シート内温度センサ
２８  乗員検知ＥＣＵ内温度センサ
【図１】
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【図２】
2006047045.tif 000004
【図３】
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【図４】
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